一、RC4加密解密算法的原理
由上述轮转过程得到256个字节的向量T（用来作为密钥流生成的种子2）。
4、最后是秘钥流的生成与加密。
二、附件 RC4流密码代码
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<random>
#include<time.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#define MAX 65534
unsigned char S[256]; //向量S
char T[256]; //向量T
int Key[256]; //随机生成的密钥
int KeyStream[MAX]; //密钥
char PlainText[MAX];
char CryptoText[MAX];
const char* WordList = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789";
void init_S()
// 初始化S;
{
for (int i = 0; i < 256; i++) {
S[i] = i;
}
}
void init_Key() {
for (int i = 0; i < 256; i++) { //初始化T[]
T[i] = WordList[i % 62];
}
}
void permute_S()
{
// 置换S;
int temp;
int j = 0;
for (int i = 0; i < 256; i++) {
j = (j + S[i] + T[i]) % 256;
temp = S[i];
S[i] = S[j];
S[j] = temp;
}
}
//普通模式下的加密函数
bool Encryption(unsigned char* S, long size, char* file_name,int mode)//加解密文件 因为是对合运算，所以只需要一个函数,用mode控制加密还是解密
{
init_S();
init_Key();
permute_S();
FILE* pr; //定义读文件指针pr
pr = fopen(file_name, "rb"); //只读
if (pr == NULL) //如果打开文件错误，则退出
{
printf( "用户输入文件打开失败！n" );
return false;
}
FILE* pw; //定义写文件指针pw
unsigned char* data; //存储原始文件数据，并在运算过程中充当输出序列与原序列的异或结果
unsigned char i, j, temp;
long num;
data = (unsigned char*)malloc(size * sizeof(unsigned char));//分配内存
//pw = fopen("", "wb");
if (mode == 1)
pw = fopen("encrypted.txt", "wb"); //模式为只写且刷新文件
else
pw = fopen("decrypted.txt", "wb"); //模式为只写且刷新文件
if (pw == NULL) //如果打开文件错误，则退出
{
printf( "输出文件时出错！n" );
return false;
}
fread(data, sizeof(char), size, pr);//读取二进制流(需要加/解密的文件)
for (num = 0, i = 0, j = 0; num < size; num++) //逐位生成序列
{
temp = S[i];
j = (j + temp) % 256;
S[i] = S[j];
S[j] = temp;
temp = (temp + S[i]) % 256;
data[num] ^= S[temp];
i += 1;
}
if (mode == 1)
printf( "功能完成，生成encryption.txt文件n" );
else
printf( "功能完成，生成decryption.txt文件n" );
fwrite(data, sizeof(char), size, pw);//写入二进制流
fclose(pw);//关闭文件流
fclose(pr);
free(data);//释放内存
return true;
}
//测速模式下的加密函数
bool EncryptionSpeedMode(unsigned char* S, long size, char* file_name, int mode)//加解密文件 因为是对合运算，所以只需要一个函数,用mode控制加密还是解密
{
FILE* pr; //定义读文件指针pr
pr = fopen(file_name, "rb"); //只读
time_t t1,t2;
if (pr == NULL) //如果打开文件错误，则退出
{
printf("用户输入文件打开失败！n");
return false;
}
FILE* pw; //定义写文件指针pw
unsigned char* data; //存储原始文件数据，并在运算过程中充当输出序列与原序列的异或结果
unsigned char i, j, temp;
long num;
data = (unsigned char*)malloc(size * sizeof(unsigned char));//分配内存
//pw = fopen("", "wb");
if (mode == 1)
pw = fopen("encrypted.txt", "wb"); //模式为只写且刷新文件
else
pw = fopen("decrypted.txt", "wb"); //模式为只写且刷新文件
if (pw == NULL) //如果打开文件错误，则退出
{
printf("输出文件时出错！n");
return false;
}
fread(data, sizeof(char), size, pr);//读取二进制流(需要加/解密的文件)
t1 = clock();//开始测速
init_S();
init_Key();
permute_S();
for (num = 0, i = 0, j = 0; num < size; num++) //逐位生成序列
{
temp = S[i];
j = (j + temp) % 256;
S[i] = S[j];
S[j] = temp;
temp = (temp + S[i]) % 256;
data[num] ^= S[temp];
i += 1;
}
t2 = clock();//结束测速
if (mode == 1)
printf("功能完成，生成encryption文件n");
else
printf("功能完成，生成decryption文件n");
fwrite(data, sizeof(unsigned char), size, pw);//写入二进制流
printf("RC4算法的运行时间为%f msn", difftime(t2, t1));
fclose(pw);//关闭文件流
fclose(pr);
free(data);//释放内存
return true;
}
long file_size(char *filename) {
FILE* fp = fopen(filename, "r");
if (!fp) {
printf("文件打开失败");
return -1;
}
fseek(fp, 0L, SEEK_END);
long size = ftell(fp);
fclose(fp);
return size;
}
int main()
{
int speedmode = 0;
printf("请选择RC4加密模式：n 0：带回显的普通加密模式；n 1：带回显的测速模式");
scanf("%d", &speedmode);
if (speedmode == 0) {
char filename1[] = "test.txt";//需要加密的文件
char filename2[] = "encrypted.txt";//需要解密的文件
long filesize = file_size(filename1);
Encryption(S, filesize, filename1, 1);//加密
Encryption(S, filesize, filename2, 2);//解密
}
else {
char filename1[] = "test.txt";//需要加密的文件
char filename2[] = "encrypted.txt";//需要解密的文件
long filesize = file_size(filename1);
EncryptionSpeedMode(S, filesize, filename1, 1);//加密
EncryptionSpeedMode(S, filesize, filename2, 2);//解密
}
/*char filename1[] = "test.txt";//需要加密的文件
char filename2[] = "encrypted.txt";//需要解密的文件
long filesize = file_size(filename1);
EncryptionSpeedMode(S, filesize, filename1, 1);//加密*/
return 0;
}
参考文献
https://blog.csdn.net/weixin_43408412/article/details/108956701?spm=1001.2101.3001.6650.4&utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7ECTRLIST%7ERate-4-108956701-blog-37599161.235%5Ev39%5Epc_relevant_3m_sort_dl_base2&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7ECTRLIST%7ERate-4-108956701-blog-37599161.235%5Ev39%5Epc_relevant_3m_sort_dl_base2&utm_relevant_index=9
原文始发于微信公众号（豆豆咨询）：RC4流密码
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